2.
Коэффициент теплопередачи ограждения
3.
Стационарная теплопередача через однослойное и мнoгoслойное ограждение
Переход теплоты из помещения к наружной среде через
ограждение является сложным
процессом теплопередачи. Внутренняя поверхность наружного ограждения обменивается
теплотой с помещением. Сопротивление теплообмену на внутренней поверхности равно
Наружная поверхность отдает теплоту наружному воздуху, окружающим поверхностям и
небосводу.
Сопротивление теплообмену на наружной поверхности ограждения равно
В условиях установившегося тeмпepaтypнoгo состояния, т. е. когда температура и другие
параметры процесса остаются неизменными во времени, теплота
транзитом проходит из
помещения через внутреннюю поверхность и толщу oграждения к его наружной поверхности
и отдается наружной среде. При этом из условия сохранения Тепловой энергии количество
теплоты, прошедшее через внутреннюю поверхность ограждения, равно количеству теплоты,
проходящему через толщу ограждения, и количеству теплоты,
отданному наружной
поверхностью (рис. 2.1, а). Тепловой поток последовательно преодолевает сопротивления
теплообмену на внутренней поверхности R
в
термического материала толщи ограждения R
т
и
теплоперехода на наружной поверхности R
н
и, поэтому сопротивление теплопередаче
ограждения R
o
равно
сумме этих сопротивлений
(1.4)
В общем случае сложной многослойной конструкции с воздушной прослойкой (рис.1.3, б)
сопротивление теплопередаче ограждения равно
(1.5)
Коэффициент теплопередачи ограждения K величина, обратная его сопротивлению
теплопередаче, в
общем случае равен
(1.6)
где
𝛿
- толщина и
𝜆
теплопроводность отдельных материальных слоев в ограждении.
Рис. 1.3. Стационарная теплопередача через однослойное ограждение (а). мнoгoслойное
с воздушной прослойкой (6) и определение температуры в произвольном сечении ограждения
(в)
Сложнее рассчитать передачу теплоты через ограждение, материал кoтоpoгo неоднороден
в направлении, параллельном тепловому потоку. В этом случае
нарушается одномерность
температурного поля и для точного расчета необходимо знание двухмерного температурного
поля. Если ограждение разбить на отдельные площади, пределах которых конструкция
однородна в направлении теплового потока, и условно считать, что в пределах каждой такой
площади сохраняется одномерность
температурного поля, то можно термическое
сопротивление толщины ограждения определять формулой
(1.7)
где А
п
- отдельные площади ограждения, в пределах которых
конструкция однородна в
направлении, параллельном тепловому потоку; R
п
термическое сопротивление толщины
ограждения в пределах этих площадей.
Для решения многих инженерных задач нужно не только определять количество теплоты,
проходящее через ограждение, но и устанавливать распределение
температуры на
поверхностях и в его толще. Из рассмотрения уравнений теплопередачи, а также в связи с
электротепловой аналогией следует, что падение температуры на
каждом термическом
сопротивлении, если оно расположено в ряду последовательно соединенных сопротивлений,
составляющих общее термическое сопротивление ограждения, пропорционально его величине.
Поэтому, например, перепад температуры между воздухом помещения и внутренней
поверхностью ограждения( t
в
-
в
) равен
(1.8)
Откуда
(1.9)
В любом произвольно принятом сечении Х
(1.10)
Do'stlaringiz bilan baham: